Prueba de componentes adecuados (específicamente resistencias)

¿Cuál es la mejor práctica para probar componentes pequeños como resistencias/condensadores antes del envío? Los compro a granel y, si bien es fácil detectar las fallas que ya fallaron, a veces hay componentes que mueren espontáneamente en el campo. ¿Cuál es la mejor manera de simular unas pocas horas o me atrevo a decir días de uso riguroso?

Si hay un libro recomendado lleno de estas prácticas, me encantaría saberlo. (¿quizás en la wiki?)

Respuestas (2)

Si las resistencias de su producto fallan en el campo, hay algunas cosas que revisaría:

  • ¿Está comprando piezas de un proveedor de confianza? Si está comprando en E-bay o en un distribuidor de segundo nivel, no sabe cómo se almacenaron y manipularon las piezas, y qué controles de calidad se usaron al fabricarlas, o incluso si están correctamente etiquetadas.

  • ¿Su diseño utiliza las piezas dentro de sus especificaciones? Si está comprando a un proveedor de confianza, una sobrecarga debido a un error de diseño es la causa más probable de fallas en el campo. ¿Está la temperatura de funcionamiento (incluido el autocalentamiento) dentro de las especificaciones? ¿La corriente de funcionamiento está dentro de las especificaciones en todo momento? ¿Está reduciendo la calificación de las piezas adecuadamente para la vida útil que necesita?

  • ¿Su planta de fabricación maneja las piezas correctamente y sigue los perfiles térmicos recomendados para estas piezas? ¿Están siguiendo los requisitos de sensibilidad a la humedad?

  • ¿Están sus clientes utilizando su sistema dentro de las especificaciones en el campo? ¿Lo están usando en las condiciones de temperatura y vibración que esperabas? ¿Están utilizando el producto a mayor altitud de lo que esperaba?

Si no encuentra ningún problema al responder estas preguntas, entonces es el momento de comenzar a buscar pruebas. (por supuesto, si ha tenido fallas visibles para el cliente, sus clientes pueden insistir en realizar más pruebas después de que tome medidas correctivas para cualquier problema que haya encontrado a través del análisis de diseño)

Para un problema como este, las pruebas HALT/HAST ("pruebas de vida altamente aceleradas" y "pruebas de estrés altamente aceleradas") podrían ser adecuadas. Esto implica operar su sistema en ambientes extremadamente agresivos, con alta temperatura, humedad y vibración continua. El estrés ambiental aumenta hasta que el producto falla. El modo de falla se analiza y corrige, y luego se aumenta el estrés hasta que se observa el siguiente modo de falla, y así sucesivamente. La idea es encontrar las áreas más débiles del diseño y mejorarlas, iterativamente, hasta que se encuentre alguna limitación fundamental o el aumento de la tensión se vuelva impráctico.

Pero HALT/HAST es una prueba a nivel de sistema y usted solicitó una prueba a nivel de componente. Para el nivel de componente, también es posible la prueba de vida acelerada. Generalmente, con base en algún conocimiento físico de los modos de falla esperados, puede predecir (o asumir) un factor de aceleración para operar la pieza a alta temperatura. Por ejemplo, puede encontrar que algún tipo de falla duplica su ocurrencia (reduce a la mitad su MTBF) por cada 10 grados de aumento de temperatura. En ese caso, podría simular 10 años de operación en 3 meses operando a 55 grados por encima del límite de diseño.

Sin embargo, las buenas estimaciones del factor de aceleración dependen de un buen conocimiento de los mecanismos de falla importantes y son mejores si están validadas por una larga experiencia con los tipos particulares de piezas; por lo que es mejor obtener esta información de su proveedor. Además, hay un límite en la cantidad de factor de aceleración que se puede usar: en algún momento, podría acelerar algún mecanismo de falla secundario para que las fallas que vea en la prueba no representen el tipo de fallas que ve en el campo.

La prueba HALT/HAST es el tipo de cosa que ejecuta en una o dos unidades de su producto con la expectativa de destruirlo para descubrir qué partes fallan primero. Primero ejecutaría las unidades HALT a través de ESS.
@vicatcu, eso es totalmente correcto. Además, HALT/HAST es una prueba destructiva, no algo que haría en un sistema antes de enviarlo. Pero si las resistencias son una fuente de mortalidad infantil en su diseño, probablemente signifique un problema de diseño o cadena de suministro; no es algo que quiera intentar solucionar probando todas las unidades antes de enviarlas.

Creo que de lo que está hablando está en la categoría de lo que generalmente se llama "Evaluación de estrés ambiental" o ESS para abreviar. Esta clase de pruebas está destinada a eliminar los problemas asociados con la "mortalidad infantil", los tipos de problemas que se puede decir que ocurren "espontáneamente". Estas son pruebas que realiza en todos sus productos antes de que se envíen.

Si este tipo de cosas sucede con una alta incidencia (digamos más del 1% del tiempo), lo más probable es que tenga una falla de diseño real en sus manos. El tipo más común de falla de diseño que resulta en este tipo de problema, con componentes pasivos, reducción inadecuada de componentes para márgenes ambientales/de seguridad. Otra posibilidad, menos común, de que los pasivos fallen "espontáneamente" es la susceptibilidad a ESD.